Protocolo

Analizador de protocolos TCP/IP para ayuda en la docencia de redes de computadores.
Román García, Miguel Mateo, Manuel Pérez
Dept. Informática de Sistemas y Computadoras Universidad Politécnica de Valencia 46014 Valencia e-mail: {roman,mimateo,mperez}@disca.upv.es

Resumen Este documento describe el programa analizador de protocolos TCP/IP (denominado TCPMON), diseñado e implementado por eldepartamento DISCA de la Universidad Politécnica de Valencia para su uso, principalmente, en la docencia de las asignaturas de redes de computadores. TCPMON es un programa para Windows 9x que permite capturar y analizar las tramas que circulan por la red. De esta manera se puede observar el funcionamiento de cualquier protocolo de red, lo cual es muy interesante para el estudiante de estasmaterias. TCPMON es también una poderosa herramienta para cualquier programador que desarrolle aplicaciones que utilicen la red.

1. Motivación Un analizador de protocolos es una herramienta tradicional en el desarrollo y depuración de protocolos y aplicaciones de red. Una analizador de protocolos es un programa que permite al ordenador capturar tramas de la red para, posteriormente o en tiempo real,proceder a su análisis. Por analizar se entiende que el programa es capaz de reconocer que la trama capturada transporta información asociada a un protocolo concreto (por ejemplo a TCP, a ICMP,...) y muestra al usuario la información convenientemente decodificada. De esta manera el usuario puede, de forma cómoda, ver qué es lo que está circulando por la red. Esto es básico para un programador queéste desarrollando un protocolo (o cualquier programa que transmita y reciba datos de la red) ya que le permite comprobar qué es lo que realmente hace el programa.

Una analizador de protocolos es también útil a un estudiante que desee experimentar / comprobar cómo funcionan los protocolos tradicionales de red [1][2][5][6]. En nuestra experiencia personal, el estudio de un protocolo puede resultarpoco ameno al alumno, sobre todo si el estudio se limita a la estructura y funcionalidad de las unidades de datos que el protocolo intercambia. El uso de un analizador es muy útil para clarificar la dinámica de un protocolo, al tiempo que refuerza la curiosidad del alumno por saber qué es lo que está pasando en la red. Además, permite al alumno comprobar la relación entre los diferentesprotocolos, lo que facilita la comprensión de su funcionamiento. Existen distintos tipos de analizadores disponibles comercialmente, y de distintos precios, pero normalmente son productos caros o muy caros. El precio depende, en gran medida, de la capacidad de análisis (el número de protocolos que es capaz de reconocer y decodificar), de la tecnología de red soportadas (Ethernet, ATM, FDDI, ...) y de si setrata sólo de software (programas para PC) o si es un equipo hardware especializado. En cualquier caso, hemos considerado que tiene interés desarrollar un analizador con fines docentes, de uso fácil y de libre distribución. Por uso fácil queremos decir que el programa realiza exclusivamente las tareas que hemos considerado son las requeridas por nuestros alumnos. De esta manera, las opciones deconfiguración del programa son las justas y no requieren que el alumno sea, en ese momento, un experto capaz de entender todas las opciones posibles en un analizador comercial. A continuación se describen la utilización y de la herramienta, junto con las conclusiones obtenidas durante su diseño y utilización.

2. El analizador TCPMON
2.1. Estructura interna de TCPMON El programa se basa en lautilización de un Packet Driver [3][4] que permite el acceso a la interface NDIS de Windows. NDIS, a su vez, virtualiza el nivel de acceso a red, lo que permite desarrollar aplicaciones (como TCPMON) independientes del hardware de red utilizado por el PC (tarjetas Ethernet, Modems…) La Figura 1 muestra la arquitectura de red en Windows y la ubicación de la interface NDIS y el Packet Driver. La...